高中化学 第四章 第一节 原电池课时跟踪训练 新人教版

【三维设计】2014高中化学第四章第一节原电池课时跟踪训
练新人教版选修4
[课时跟踪训练]
(时间45分钟满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．(2011·山东德州高二检测)持续的低温大雪使我国北方地区的“暖宝宝”成为紧俏商品。

暖宝宝(如图所示)采用的是铁的“氧化放热”原理，使其发生原电池反应，铁粉在原电池中充当( )
A．负极B．正极
C．阴极D．阳极
解析：在由铁粉、水、活性炭、蛭石、食盐形成的原电池中，活泼金属Fe作负极。

答案：A
2．100 mL浓度为2 mol·L－1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成H2的总量，可采用的方法是( )
A．加入适量6 mol·L－1的盐酸
B．加入几滴CuCl2溶液
C．加入适量蒸馏水
D．加入适量的NaCl溶液
解析：Zn置换出CuCl2中的Cu，Cu－Zn－稀盐酸构成原电池，加快了反应速率，同时也不影响产生H2的量。

答案：B
3．可以将反应Zn＋Br2===ZnBr2设计成原电池，下列4个电极反应：
①Br2＋2e－===2Br－，②2Br－－2e－===Br2，
③Zn－2e－===Zn2＋，④Zn2＋＋2e－===Zn，
其中表示放电时负极和正极反应的分别是( )
A．②和③B．②和①
C．③和①D．④和①
解析：放电时负极为Zn，失电子被氧化，正极为Br2，得电子被还原。

答案：C
4．(2011·广东六校联考)下图是Zn和Cu组成的原电池示意图，某小组做完该实验后，在读书卡片上记录如下，卡片上描述合理的是( )
A．①②③B．④⑤⑥
C．③④⑤D．②③⑥
解析：由图可知，该电池反应为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，活泼金属Zn作负极，Cu作正极；外电路电流的方向为正极流向负极，①、④、⑤错误；Zn失去电子被氧化，溶解成Zn2＋，失去的电子经外电路流向正极，溶液中的H＋在正极板上得到电子，析出H2，②、③、⑥正确。

答案：D
5．[双选题](2012·聊城高二检测)如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线
连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是
( ) A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y
B．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为Fe
C．X极上发生的是氧化反应，Y极上发生的是还原反应
D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y
解析：由图示电子流向知X为负极，Y为正极，则电流方向为Y→外电路→X，故A错；若两电极分别为Fe和碳棒，则X为铁，Y为碳棒，B错；负极上失去电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，C正确；若两电极均为金属，活泼金属作负极，故有活动性X>Y。

答案：CD
6．[双选题]一个原电池总反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该电池材料及电解质溶液可能是( )
正极负极电解质溶液
A Zn Cu CuCl2
B Cu Zn H2SO4
C Cu Zn CuSO4
D Fe Zn CuSO4
解析：原电池总反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，可得出其负极反应：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)，正极反应：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应)，因此负极材料只能是Zn，正极为Cu2＋得电子还原成Cu，电解质应为可溶性铜盐，正极材料为活泼性比Zn弱的Cu、Fe(或C、Pt)等。

答案：CD
7．如下图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是( )
M N P
A Zn Cu 稀硫酸
B Cu Fe 稀盐酸
C Ag Zn 硝酸银溶液
D Zn Fe 硝酸铁溶液
解析：从题设条件，M棒变粗，N棒变细分析：M棒为原电池正极，N棒为原电池负极；N棒金属材料的活泼性要大于M棒材料的活泼性；电解质溶液中所含阳离子必须能在M棒上析出。

只有C项符合，负极材料Zn溶解，变细；Ag＋被还原，在正极材料Ag表面析出，变粗。

答案：C
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(8分)如图所示：(1)当K断开时，________片上有气泡产生，生成气体
对应的离子方程式为______________________________。

(2)当K闭合时，________片上有气泡。

生成气体对应的反应式为
________________________________。

解析：(1)K断开时，Zn与盐酸直接发生置换反应，离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。

(2)K闭合时，Zn、Cu和盐酸构成原电池，Cu为正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，因此铜片上产生气体。

答案：(1)锌Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
(2)铜2H＋＋2e－===H2↑
9．(10分)A、B、C、D四种金属按下表中的装置图进行实验。

装置
现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气泡产生
根据实验现象回答下列问题：
(1)装置甲中负极的电极反应是__________________。

(2)装置乙中正极的电极反应是__________________。

(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是________。

解析：甲、乙、丙均为原电池装置。

依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活动性A>B；乙中C极质量增加，即析出Cu，则B为负极，活动性B>C；丙中A 上有气体即H2产生，则A为正极，活动性D>A，随着H＋的消耗，溶液pH逐渐变大。

答案：(1)A－2e－===A2＋(2)Cu2＋＋2e－===Cu
(3)变大(4)D>A>B>C
10．(9分)依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题：
(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是________。

(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为__________；X电极上发生的电极反应为__________。

(3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。

解析：原电池中负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，盐桥起到平衡电荷的作用。

由总反应方程式可知电极
X的材料是铜，发生氧化反应，电解质溶液Y是可溶性银盐，常用硝酸银。

电极反应式表示为：负极：Cu－2e－===Cu2＋，正极：2Ag＋＋2e－===2Ag，电子由负极出发，经外电路流向正极。

答案：(1)铜(或Cu) AgNO3溶液
(2)正2Ag＋＋2e－===2Ag Cu－2e－===Cu2＋
(3)负(Cu) 正(Ag)
11．(12分)如图所示装置，烧杯中盛有200 mL 1 mol·L－1的CuSO4溶液。

(1)负极为______________，电极反应式为________________。

正极为
________________，电极反应式为________________。

(2)若初始时Zn片与Cu片质量相等，实验结束后，称得两极质量差为12.9
g，则反应中转移电子的物质的量为________，反应后溶液中溶质的物质的量浓度为________(忽略溶液体积的变化)。

解析：(2)由Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋可知：每转移2 mol e－负极减少65 g锌，正极增加64 g铜，两极质量差为129 g。

则当两极质量差为12.9 g时转移电子为0.2 mol。

答案：(1)Zn Zn－2e－===Zn2＋
Cu Cu2＋＋2e－===Cu
(2)0.2 mol c(ZnSO4)＝0.5 mol·L－1
c(CuSO4)＝0.5 mol·L－1。